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Type: TESE
Title: Estudos genético-moleculares em Giardia duodenalis = caracterização da diversidade genética e análises populacionais em amostras clínicas e ambientais na região metropolitana de Campinas, São Paulo, Brasil = Genetic and molecular studies in Giardia duodenalis: molecular characterization of genetic diversity and population genetic analysis in clinical and environmental samples in the metropolitan region of Campinas, São Paulo, Brazil
Title Alternative: Genetic and molecular studies in Giardia duodenalis : molecular characterization of genetic diversity and population genetic analysis in clinical and environmental samples in the metropolitan region of Campinas, São Paulo, Brazil
Author: Durigan, Mauricio, 1985-
Advisor: Souza, Anete Pereira de, 1962-
Abstract: Resumo: Giardia duodenalis é um protozoário flagelado que parasita o homem e diversos animais domésticos e selvagens. Este parasito causa a doença giardiose que é uma das mais prevalentes doenças parasitárias de veiculação hídrica do mundo, responsável por aproximadamente 280 milhões de casos anualmente. Existe uma considerável variabilidade genética em G. duodenalis, de modo que seus isolados foram divididos em oito grupos genéticos (A-H), dois dos quais (A e B) são encontrados tanto em humanos quanto em animais. Os demais grupos (C-H) parasitam outros animais e apresentam maior especificidade a determinados hospedeiros não humanos. A contaminação ambiental por Giardia tem sido amplamente descrita embora esses estudos, em sua maioria, são realizados no nível de identificação de espécie. Há falta de estudos que correlacionam a contaminação ambiental e infecções clínicas na mesma região. O presente trabalho teve como objetivo principal contribuir para o conhecimento da diversidade genética da espécie Giardia duodenalis. Primeiramente, foi realizada a genotipagem multilocos dos principais grupos genéticos de G. duodenalis na região metropolitana de Campinas. Foram encontrados grupos genéticos associados principalmente a infecções humanas bem como isolados com potencial zoonótico em amostras ambientais e obtidas de outros animais. Foi encontrado um alto percentual (25%) de amostras com grupos genéticos mistos e um elevado número de haplótipos distintos, indicando grande diversidade genética do parasito nessa região. Na segunda parte deste trabalho, foi realizado um estudo populacional com amostras clínicas de Giardia provenientes de hospital, creche e centro de controle de zoonoses e amostras ambientais de esgoto hospitalar, efluente de estação de tratamento de esgoto e amostras hídricas de importantes rios e córregos urbanos. As análises populacionais, com exceção das amostras caninas, evidenciaram grande similaridade genética entre essas populações de Giardia. Na terceira parte do presente trabalho, foi realizada uma busca por repetições microssatélites (SSRs) nos genomas publicados de Giardia para desenvolvimento, caracterização e avaliação de polimorfismo de novos marcadores microssatélites. Foram encontrados 506, 438, 402 e 507 microssatélites correspondentes aos genomas AI, AII, B e E, respectivamente. Foram selecionados 80 SSRs específicos aos grupos genéticos A, B e E (40, 20 e 20, respectivamente), além de 36 SSRs compartilhados entre os três genomas. A análise de amplificação confirmou a existência de marcadores específicos aos grupos genéticos A, B e E, além de marcadores compartilhados entre os grupos. A caracterização dos SSRs permitiu a detecção de 12 locos SSRs polimórficos do grupo genético A e sete locos SSRs polimórficos do grupo genético B. Dentre os marcadores compartilhados, o loco GduABE01 apresentou polimorfismo. Os locos polimórficos podem servir para futuros estudos populacionais e os marcadores desenvolvidos podem ser utilizados para identificação dos principais grupos genéticos de G. duodenalis em amostras clínicas e ambientais. Os resultados apresentados contribuem para um melhor entendimento sobre a diversidade genética do parasito bem como sobre a presença de grupos com potencial zoonóticos inter-relacionados em diferentes regiões. Os novos marcadores moleculares disponibilizados podem contribuir para novos estudos populacionais, promovendo melhor discriminação entre os genótipos e possibilitando assim identificar a contaminação e promover o rastreamento da doença

Abstract: Giardia duodenalis is a flagellate protozoan that that parasites humans and several domestic and wild animals. This parasite causes giardiasis, one of the most common waterborne diseases in the world responsible for, approximately 280 million cases per year. There is a great genetic diversity in this species and its isolates have been grouped into eight distinct genetic assemblages (A-H). While groups A and B parasitize different hosts and have zoonotic potential, groups C, D, E, F, G and H usually found in animals and show greater specificity to the parasitized host. Environmental contamination for Giardia has been widely reported however, most of these studies have been performed only at species level. The present study aimed to contribute to the knowledge of the genetic diversity of the species Giardia duodenalis. In the first chapter of this document, multilocus sequence-based genotyping using three gene loci assigned most of the samples as belonging to human genotypes although isolates with zoonotic potential have also been identified in environmental and non-human clinical samples. A high percentage (25%) of mixed assemblages and a high number of different haplotypes were detected, which indicates high genetic diversity of this parasite in this region. In the second chapter, a population genetics study was performed with clinical samples from hospital, day-car center and a center for zoonosis control of the city and environmental samples from hospital sewage, effluent of a wastewater treatment plant and important water samples from rivers and urban streams. With the exception of the canine population, population genetic analysis showed consistent similarity between clinical and environmental populations. In the last chapter, we performed a search for microsatellites (SSRs) in the published genomes of Giardia to develop and characterize the polymorphism of new microsatellite markers. Our group identified 506, 438, 402 and 507 microsatellites of the genomes AI, AII, B and E, respectively. We have selected 80 markers specific to the genetic assemblages A, B and E (40, 20 and 20, respectively) and 36 shared SSRs between the three genomes. Analysis of amplification reactions confirmed the existence of specific loci of each genetic assemblage as well as shared loci among assemblages. Characterization of all loci allowed the detection of 12 polymorphic loci for group A and seven polymorphic loci for group B. Among the shared markers, GduABE01 presented polymorphism. The polymorphic markers can be used in future population genetic studies and the developed markers can contribute to the identification of the main genetic assemblages of G. duodenalis in clinical and environmental samples. The results presented here contribute to a better understanding of the genetic diversity of the parasite as well as the presence of zoonotic potential genotypes, related in different regions. The new molecular markers provided can contribute with population genetic studies in a high level of discrimination that allows identifying the source of contamination and molecular tracking of the disease
Subject: Giardia
Microssatélites (Genética)
Genética de populações
Giardiase
Amostras ambientais
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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